探索处理器封装的三大维度:2D、2.5D与3D
你是否好奇,现代处理器如何将多颗芯片紧密集成?今天,我们就来深入解析从2D到3D的封装技术革命,看看它们如何划分三大类型,重塑计算未来!
2D封装技术
2D封装的典范是“胶水式”MCM技术。它像高级拼图,将多颗芯片精准组装在同一基板上,封装后形成高密度、高可靠的微电子组件。

英特尔低功耗移动版酷睿处理器就是2D封装的典型代表,将CPU和芯片组封装在一个基板上,实现高效集成。
2.5D封装技术
想象一下“平面版”乐高积木:在固定平面上,横向排列不同形状和大小的积木块。在处理器领域,这些积木化为由不同工艺打造的功能模块,比如7nm CPU、10nm GPU等,堆叠在同一基板上。

2.5D封装技术以英特尔EMIB和台积电CoWoS为代表,支持异构集成,突破性能瓶颈。
英特尔和AMD携手打造的“Kaby Lake-G”平台处理器以及Stratix 10 FPGA,就是EMIB技术的首次预演,融合CPU、GPU和HBM2显存。

台积电CoWoS技术曾用于AMD Fury和Vega显卡,封装GPU与HBM显存;NVIDIA在GP100和GV100计算卡上也采用了它。
最近,台积电发布第五代CoWoS封装技术,预计年底量产,晶体管数量暴增至第三代的20倍!

第五代CoWoS将增加3倍中介层面积,集成8个HBM2E堆栈,容量达128GB,并配备全新硅通孔解决方案。

台积电还在开发第六代CoWoS,可集成更多小芯片和DRAM芯片,预计2023年推出,容纳2个计算芯片和8个以上HBM3 DRAM芯片。

新技术采用高效导热方式,热阻降低至此前的0.15倍,助力高性能芯片散热。
3D封装技术
3D封装如同“立体版”乐高,像盖摩天楼一样,将功能模块纵向层层叠加,实现前所未有的集成度。与2.5D不同,它是晶圆对晶圆无凸起键合的3D IC制程技术。

符合这一标准的技术,主要以台积电WoW和英特尔Foveros 3D封装为主。英特尔第10代酷睿的Lakefield处理器就首发Foveros技术,采用混合CPU架构,助力设备瘦身。
2023年问世的第14代酷睿Meteor Lake平台,将引入第二代Foveros 3D封装技术,结合混合架构,实现性能飞跃。

Meteor Lake在基板上封装高性能计算、SoC-LP和GPU三大模块,TDP浮动于5W~125W之间,适应多样场景。
它很可能告别环形总线架构,采用新互联方式,集成更强GPU,图形性能秒杀GeForce MX450独显。

封装技术的进化永无止境。从2D到3D,处理器正变得更强大、更高效。你对哪种封装技术最感兴趣?快来评论区分享你的见解,一起探索科技前沿!
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